信息技術和化學學科整合之初探
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信息技術與化學學科創新人才培養的有效整合就是要在現代教育思想和理念的指引下，在化學學科人才培養過程中把信息技術、信息資源、信息方法與化學學科課程內容有機整合，從而切實有效地推進各個教學環節的改革，培養學生的創新能力和終身學習能力的一種新型教育教學模式。它不是一種簡單的拼湊，而是基于信息技術的課程研制理論和實踐探索優化過程，是將信息技術與課程結構、課程內容、課程資源以及課程實施辦法等方面有機地融合為一體，從而對課程教學的各個層面和維度都產生變革的教育活動。化學學科具有與其他學科不一樣的獨特的抽象性、可視覺性和可操作性。針對化學學科的這些特點，筆者從幾個方面進行了有益的探索。
1.運用現代教育理論和信息技術指導整合的實踐
首先，教學團隊要從教育理論體系上對化學及化工類專業課程內容設計、課程教學設計、實踐環節教學設計、教學質量評價設計等要素方面作出系統的考量與操作，運用現代教育理論和信息技術來研究教學過程中各種教育因素之間的關系。另一方面，在教學實踐活動中，要求廣大教師充分運用信息技術引導學生發散思維、激發靈感、解決問題，達到創新人才培養的目的。結合CAI、CHMIDRAW、分子模型、示頻教學等現代教學手段和方法展示化學分子模型、物質結構信息、化學反應機理，為信息技術與化學學科課程教學的整合構筑全新教學平臺。同時利用計算機網絡開展網上選課、網上討論學習、在線輔導答疑等，不僅讓信息技術作為展示教學信息和抽象知識的載體，而且讓它發揮更多的功能和作用，促進信息技術環境下化學學科系統化整合活動的實踐。
2.利用信息技術創設教學情境、強化教學重點、化解教學難點
以計算機及網絡為核心的信息技術作為教學環境的創設工具，采用多種信息表現形式創設問題情境，從而解決傳統教學中難以解決的問題。在這些過程中，學生往往充滿好奇和興趣，會主動積極融入學習活動中，實現“以教為主”的教學設計和“以學為主”的教學設計的有機結合。這種設計和整合也正好能適應“既要發揮教師主導作用，又要充分體現學生主體作用的新型教學結構”的現代教學要求。
3.利用信息技術創設學習、交流、互動平臺
通過E-mail和QQ群等信息技術工具與學生交流所需的有價值的信息，讓學生獲取解決問題的策略、技巧和方法。在這一過程中，學生的學習方式由傳統的被動式學習向主動式學習轉化。在這種學習方式的變化中，學生逐步獲得了自信并提高了學習效率，逐漸培養起自主的學習意識和自覺主動的學習習慣。另一方面，通過網絡的通訊功能和共享功能、軟件工具、圖文聲像各種信息技術為化學學科創新人才培養提供了得天獨厚的學習、交流、討論環境和條件。這種由于信息技術的共享特性和超時空性使學習者平等地共享學習資源，使學習資源和學習方式從封閉走向開放，從教室走向課外，從學校走向社會，形成開放式的學習空間。
二、基于信息技術的創新意識與創新思維的培養
1.基于信息技術的化學創新意識培養
創新能力起源于創新意識，而化學創新意識又源于化學信息意識。化學學科的發展是在理論創新和實踐創造的漸進中推進的，因此，創新意識是化學學科創新人才的基本素質。化學創新能力的培養關鍵是創新意識的培養，因此在信息技術與化學學科整合的各個教學環節中，要培養學生從大量日常普通化學反應和現象中捕捉可利用的有價值信息的能力，并將所獲取的有價值的化學信息進行整合，使之產生新的有價值技術或知識，提高學生化學創新意識。創新教育的一切活動都是圍繞信息而展開和進行的，沒有信息創新人才培養就無法實施。創新人才的培養過程實質上就是一個不斷發現信息、利用信息、創造知識的過程。只有具備了化學創新意識的人才有可能在日常的化學實踐活動中迸發出創新靈感與火花，產生新的觀念和想法。在這樣的過程中，化學信息意識是其感知的來源。
2.基于信息技術的化學創新思維培養
創新人才不僅要具有創新意識，還應具有創造性思維。學生的知識積累并不是完全通過教師課堂講授而獲得的，相當多的知識是學生借助一些其他手段或載體的幫助，利用各種學習資源而獲得的。因此，在實施創新人才培養的各個教學環節上，要特別注重培養學生的化學信息獲取能力、化學信息處理能力、化學信息利用能力、化學信息整合能力和化學信息傳播能力等。通過信息技術與課程整合的實踐活動有意識地引導學生成為各種化學相關信息加工的主體，成為發現和探索化學規律的主體。在每一個教學實踐活動中避免對學生單向灌輸，強調情景設計的學習環境、倡導協作學習、共同成長，主張發現式、研究式學習時空，這種新的教學方式十分利于培養學生的創造性思維。
三、基于信息技術與化學學科有效整合的實踐效果
1.基于信息技術與化學學科的有效整合，培養學生實踐創新的能力
實踐表明，通過信息技術與化學學科的有效整合使學習方式發生了根本的變化，在這種基于化學信息時空里，一方面學生利用信息工具和信息資源，開發信息、獲得信息、利用信息并解決學習中問題。另一方面，學習者利用信息工具和信息資源進行自主探索、合作交流、創新研究、鍛煉個性、培養修養習慣，進而提升了自身的實踐創新能力。學生不再只依賴于教師特定的講授和課本的學習，而是利用信息化平臺和信息化資源進行自主探索，這樣的學習方式十分有利于培養學生的創新精神和動手能力。近年來通過整合實踐，化學化工學院學生的創新能力得到了較大提升，學生在各類競賽中獲得了良好的成績，如在2011年湖南省化學化工大學生作品競賽中獲得特等獎1項、一等獎1項、二等獎2項；在2012年全國大學生化工設計競賽中獲得二等獎1項、三等獎一項，在華中賽區大學生化工設計大賽中獲得一等獎1項、二等獎1項等。
2.基于信息技術與化學學科有效整合，培養學生信息素養和終身學習的能力
將信息技術與化學學科教育有效整合可以培養學生優良的信息素質能力。具備良好信息素養的人也是善于自主學習的人，而獨立自主地學習正是創新人才所具有的基本素質。在現代信息時代里，化學知識創新和更新的速度迅猛增長，化學學科和專業的發展日新月異，人們再也不可能只通過一段時間的學習或培訓獲得一輩子享用的化學知識與技能。學生在完成了大學時代的學校教育之后還必須不斷地接受繼續教育，尤其是以信息技術為基礎、以互聯網為核心的遠程學習教育和崗位式學習教育，這些學習教育形式將貫穿人的一生，以便適應化學學科的不斷發展和科技進步的需要，這就是終身學習和終生教育。終身教育的學習方式主要是在信息技術環境和資源支持下的自我提升學習方式。終身學習的意識和能力主要通過在信息技術與學科課程整合的過程中形成。學習不再受時空限制，學習者不再是被動地接受知識，而是主動地獲取新知識，即從學校走向社會，從學會轉向會學，從“大學學習”走向“終身學習”。
作者：聶長明廖力夫林英武肖新榮鄧健肖錫林周昕單位：南華大學化學化工學院
